CN113914525A - 一种角钢桁架预应力混凝土叠合板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，包括预制底板和多个平行间隔设置的桁架，所述预制底板内设有预应力筋和构造分布钢筋，所述桁架包括角钢，第一腹杆钢筋和第二腹杆钢筋，所述第一腹杆钢筋下端预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，第一腹杆钢筋上端与角钢的一侧焊接，所述第二腹杆钢筋下端预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，第二腹杆钢筋上端与角钢的另一侧焊接，所述角钢开口向上。本发明所揭示的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，采用角钢桁架替代原有的钢筋桁架及圆钢管桁架，结合预制底板提高了整体的强度和刚度，简化了生产工艺，提高了生产和运输效率，降低了生产和运输成本，同时降低了施工难度。
Description
技术领域
本发明涉及预应力叠合板，具体涉及一种角钢桁架预应力混凝土叠合板。
背景技术
近年来混凝土钢筋桁架叠合板在建筑行业内大量使用，这种产品能够减少施工过程中的作业步骤及施工模板、脚手架的用量，减少人工消耗、降低施工难度、提升施工效率。现有的混凝土桁架叠合板预先制作由上弦筋、腹杆钢筋和下弦筋组成的桁架，混凝土底板浇注时将下弦筋和部分腹杆钢筋埋入混凝土底板内，形成混凝土桁架叠合板。这种结构的混凝土桁架叠合板需保证混凝土底板的厚度在60mm以上，否则底板会出现扭曲，无法满足建筑施工过程中对叠合板刚度的要求，而混凝土底板的厚度越大，其自重就越大，从而增加了建筑物整体结构的自重，导致梁、柱、墙等基础结构构件的体积增大，降低了建筑物室内面积的利用率及层高净空，并且这种混凝土桁架叠合板自身的强度也有限，在运输和安装过程中容易产生裂缝，次品率较高。
现有的钢管桁架预应力混凝土叠合板，其上弦筋为空心圆管结构，向内部进行灌浆，然而灌浆工艺不仅复杂，而且在实际操作时，其密实度难以控制，容易出现中空现象，从而会无法达到预制构件刚度设计值。
同时，现有的钢筋桁架叠合板及相关预应力叠合板产品，均为预制底板四面出筋构造或者两面出筋构造，对叠合板生产、吊运及运输过程均有弊端，容易产生碰撞，造成叠合板损坏；并且在工地现场施工过程中，出筋构造形式不易于施工，经常出现钢筋“打架”现象。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，采用角钢替代钢筋桁架混凝土叠合板中的上弦筋，代替钢管桁架预应力混凝土叠合板中原有的圆管，且取消下弦筋结构，同时优化预制底板结构，从而提高整体的抗弯强度，降低生产难度、施工难度，提高生产效率及运输质量，综合降低工程成本。
本发明揭示了一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，所述预制底板内设有预应力筋和构造筋，所述桁架包括角钢，第一腹杆钢筋和第二腹杆钢筋，所述第一腹杆钢筋下端预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，构造筋再布置于预应力筋上方，第一腹杆钢筋上端与角钢的一侧焊接，所述第二腹杆钢筋下端预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，构造筋再布置于预应力筋上方，第二腹杆钢筋上端与角钢的另一侧焊接，所述角钢开口向上。
优选地，所述角钢的开口角度为27°～90°。
优选地，所述角钢的开口角度为45°。
优选地，所述构造分布筋为直径为6mm的光圆钢筋，纵向分布在预制底板内，布置形式为外侧密中间疏；所述预应力筋采用直径为7mm的消除应力螺旋肋钢丝，等间隔横向分布在预制底板内，且间隔距离为120～150mm。
优选地，所述第一腹杆钢筋及第二腹杆钢筋为等间距波浪形结构。
优选地，所述第一腹杆钢筋及第二腹杆钢筋为非等间距波浪形结构，其间距呈中间疏两端密分布。
优选地，所述预制底板内的预应力筋及构造筋的两端均不会伸出预制底板外侧。
本发明的有益效果体现在：一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，具有如下有益效果：
在纵向构造分布筋底部横向设置预应力筋实现双向配筋，从而实现底板的双向受力，从而增加底板的荷载，采用高强预应力钢丝作为预应力钢筋，减少钢筋的使用量，既保证了整体的刚度，更加节约了成本；
桁架腹杆筋可采用中间疏两端密的分布形式，与角钢结合，可在一定程度平衡预应力叠合板在生产放张过程中的反拱严重现象，可做到小反拱或无反拱，不用担心在放张及吊装过程中上部混凝土开裂。
采用角钢替代传统钢筋桁架的上弦钢筋，可增加预制板的整体刚度，避免底板开裂以及提高水平界面抗剪性能，同时与钢管桁架预应力混凝土叠合板相比，免除圆形钢管灌浆等操作，节约人工和材料成本，提高了效率，此外控制角钢开口向上展开，有利于与现浇混凝土增大接触面，增大混凝土的机械咬合力，提高叠合面的抗剪性能；
在整个桁架结构中取消下弦筋，通过控制腹杆钢筋在底板中的位置，可以在确保整体刚度及抗震性能的基础上，降低钢筋需求量，同时减少整个叠合板的重量，此外取消下弦筋也减少了钢筋绑扎工作量，提高加工效率，腹杆钢筋的设置结合角钢自身刚度，可以避免预应力混凝土叠合板反拱严重。
采用预制底板中不出筋的设计，可以保证吊运及运输过程中的质量控制，降低碰撞损耗率，在施工安装过程中，使用密拼技术，可以大大提高施工效率，并且不出筋的设计，生产时可以减少钢筋材料使用，降低制作成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明第一实施例的整体结构图；
图2为本发明第一实施例的主视图；
图3为本发明第一实施例的侧剖图；
图4为图3中局部放大图；
图5为本发明实施例中预制底板内部钢筋分布图；
图6为本发明第二实施例的主视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1～5所示，本发明所揭示的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，包括预制底板1和多个平行间隔设置的桁架2，所述桁架的底部预埋在预制底板内。
具体说来，所述预制底板内设有多根预应力筋12和多根构造分布钢筋11，预应力筋与构造分布钢筋相互垂直，并在交叉点通过钢丝固定，形成网状结构，所述预应力筋为直径7mm的消除应力螺旋肋钢丝，其抗拉强度为三级钢的数倍，其横向等间隔设置在预制底板内，其间隔距离为120～150mm，所述构造分布钢筋为直径6mm的光圆钢筋，其纵向分布在预制底板两侧，且分布形式为外侧密内侧疏，纵横交错的钢筋可以实现底板的双向受力，增加载荷及延展性，同时采用预应力筋可以降低预制底板的厚度，从而实现轻量化，便于运输安装。所述预制底板内预应力筋12和构造筋11为不出筋构造设计，即两端均不会伸到预制底板外侧，能够保证吊运及运输过程中的质量控制，降低碰撞损耗率，在施工安装过程中，使用密拼技术，可以大大提高施工效率，并且不出筋的设计，可以减少钢筋材料使用，降低制作成本。
所述桁架包括角钢21，第一腹杆钢筋22和第二腹杆钢筋23，所述第一腹杆钢筋的底部预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，上端焊接在角钢一侧板外表面，所述第二腹杆钢筋的底部预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，上端焊接在角钢另一侧板外部表面，角钢为等边角钢，其开口向上，与第一腹杆钢筋及第二腹杆钢筋整体构成类三角形桁架结构。
此处角钢作为上弦结构，在使用时其开口角度为27°～90°，优选27°、30°、45°、60°及90°，在这几个角度中进一步优选45°，便于形成的桁架预埋入预制底板后具有足够的承受力，同时将角钢开口朝上设置，可以在现浇混凝土时增大接触面积，从而增加与混凝土的机械咬合力，进而提高叠合面的抗剪性能。
所述第一腹杆钢筋及第二腹杆钢筋为等间距波浪形结构。
所述桁架结构消除了传统结构中的下弦筋，通过控制腹杆钢筋端部置于预应力筋下方，通过和角钢的连接，在混凝土浇筑后可以确保整体刚度，及避免预应力板反拱严重情况。
如图6所示为本发明的第二实施例，其与第一实施例的去把在于第一腹杆钢筋和第二腹杆钢筋的结构，为非等间距波浪形结构，其间距呈中间疏两端密分布，腹杆钢筋的密度调整可以平衡预应力叠合板在放张过程中的反拱情况，更加可以避免放张及吊装时预制混凝土开裂。
本发明所揭示的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，在施工时既做承重结构，又兼做模板，利用角钢与腹杆的构造形式，可以提供整个叠合板的刚度，减少临时支撑需求，同时采用预应力钢筋可以保证刚度的前提下，降低底板厚度，达到轻量化生产、运输及安装需求。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，包括预制底板和多个平行间隔设置的桁架，其特征在于：所述预制底板内设有预应力筋和构造筋，所述桁架包括角钢，第一腹杆钢筋和第二腹杆钢筋，所述第一腹杆钢筋下端预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，构造筋布置于预应力筋上方，第一腹杆钢筋上端与角钢的一侧焊接，所述第二腹杆钢筋下端预埋在预制底板内，其端部延伸至预应力筋下方，构造筋布置于预应力筋上方，第二腹杆钢筋上端与角钢的另一侧焊接，所述角钢开口向上。
2.根据权利要求1所述的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于：所述角钢的开口角度为27°～90°。
3.根据权利要求2所述的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于：所述角钢的开口角度为45°。
4.根据权利要求1所述的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于：所述横向预应力筋采用直径为7mm的消除应力螺旋肋钢丝，等间隔横向分布在预制底板内，间隔距离为120～150mm；所述纵向构造分布钢筋为直径为6mm的光圆钢筋，布置形式为外侧密中间疏。
5.根据权利要求1所述的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于：所述第一腹杆钢筋及第二腹杆钢筋为等间距波浪形结构。
6.根据权利要求1所述的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于：所述第一腹杆钢筋及第二腹杆钢筋为非等间距波浪形结构，其间距呈中间疏两端密分布。
7.根据权利要求1所述的一种角钢桁架预应力混凝土叠合板，其特征在于：所述预制底板内的预应力筋及构造筋的两端均不伸出预制底板外侧。
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